半導体超格子におけるミニバンド構造とワニエ・シュタルク局在

抄録

半導体超格子では，ナノメートルオーダーの長周期性を有するポテンシャル構造によってミニブリルアンゾーンが生じ，電子・正孔ミニバンド構造が形成される．超格子の積層方向に電場（F）が印加されると，ミニバンドを形成するための量子井戸間の共鳴トンネル現象が静電ポテンシャルによって破〔は〕綻〔たん〕し，波動関数は局在化する．また，ミニバンドは，eFD（D : 周期）のエネルギー間隔で量子化されたシュタルク階段状態に分裂する．この現象をワニエ・シュタルク（Wannier-Stark : WS）局在と呼び，超格子の波動関数と固有エネルギーを制御する自由度をわれわれにもたらす．本稿では，光物性の観点から，ミニバンド構造とWS局在について解説する．